C pec安全分析
Safety Analysis
防控实践
范正富'胡建立2詹鹏I
（1•杭州市特种设备检测研究院杭州310000）
（2.中策橡胶集团有限公司杭州310000）
摘要：本文通过阐述电动葫芦桥式起重机冲顶事故，详细分析桥式起重机械冲顶的原因，以及防控措施和改进方法。当起重机械冲顶事故的诱因存在时，设法阻断起升高度限位器失效或者上升接触器熔合、吸死。 这个中间关联因素或者过渡环节，是防止起重机械冲顶事故的有效手段。
关键词：电动葫芦桥式起重机冲顶海因里希法则接触器
Consideration and Control Practice on the Problem of Electric Hoist
Bridge Crane Anti-scour Roof
游泳馆水处理Fan Zhengfu1Hu Jianli2Zhan Peng1
(1.Hangzhou Special Equipment Inspection and Research Institute Hangzhou310000)
(2.Zhongce Rubber Group Co.,Ltd.,Hangzhou310000)
Abstract This paper describes the Electric Hoist Bridge Crane Jacking accident,detailed analysis of bridge crane jacking causes,as well as prevention and control measures and improvement methods.When the cause of the jacking accident of the crane is present,try to block the intermediate related factor or transitional link of the failure of the lifting height limiter or the fusion and suction death of the lifting contactor,it is an eflective method to prevent jacking accident of c rane.
Keywords Electric hoist bridge crane Topping Heinrich's law Contactor
中图分类号：TB496文献标识码：B
文章编号：2095-24^5(2021)02-0032-03DOI：10.19919/j・issn.2095—2%5・2021.02.008
随着我国工业的发展，起重机械应用的范围越来越广，起重机械的保有数量也越来越多起重机械是长期动态运行特种设备，具有运动部件安装位置高、运行故障多、维护检查难度较大的特点，其发生故障的频次远高于其他特种设备。从安全角度而言，起重机下方的操作人员均长期暴露在起重机械运动部件下方，如果起重机械处于不安全状态，操作人员则将长期处于危险覆盖范围，给操作人员带来巨大的危险。起重
作者简介：范正富（1973~），男，专科，工程师，从事特 种设备检验与研究工作。
se110通讯作者：詹鹏，E-mail：****************。
（收稿日期：2020-06-05）机械冲顶，导致的钢丝绳断裂，吊钩、吊具、吊运物料坠落，将对现场操作人员带来致命的机械打击，起重机械所发生的一切机械坠落、零件掉落事件是工业企业等使用单位的不可接受风险。
1防冲顶管控现状
目前电动葫芦桥式起重机的防冲顶硬件配置上，以电动葫芦为升降机构的起重机，由机械式断火开关和上升极限行程开关控制起重吊钩的升降极限。由钢丝绳导绳器推动固定在推杆上的挡块，带动推杆水平移动，当机械推杆移动到设定好的极限位置时，触发断火触点分离，断开电机电源叫
全球定位寻人系统
2021.02设备监理
（APEC安全分析Safety Analysis
上升极限开关在起重吊钩上升至预先设定极限位置时，由起重吊钩顶起悬挂在行程开关下的重锤，使行程开关和上升接触器线圈的回路断开，从而实现断开接触器使电机停止运动效果。
因桥式起重机吊钩所在位置在主梁下方的特点（尤其是地操起重机），操作人员在操作和使用起重机时，需在起重机下方进行钩挂作业，操控起重机完成上升、下降、和水平方向的四个方向运动。通常管理体系完善的使用单位都有整套的设备使用前点检机制。即在使用起重机械之前，对起重机械的主要部件和主要安全装置进行检查确认其是否良好。然而，使用前检查通常也仅限于检查急停按钮、失压按钮和其他动作指令按钮是否完好、断火限位、大车限位、小车限位动作和信号反馈是否正常等，通过目视或试运行的方式可以完成的检查内容。然而由于检查方式、检查难度的局限，使用前检查并不能完全杜绝起重机械冲顶事故的发生。
2冲顶原因分析
1）电动葫芦桥式起重机的断火机构的有效性，取决于断火电气开关的良好、推杆挡块位置的准确性和导绳器排布钢丝绳的准确性，三者缺一不可。然而在工业企业在实际应用过程中，经常由于安装位
置过低，断火开关频繁触发，出现断火开关弹簧疲劳，导致断火电气开关不良；由于环境温度变化和保养维修不到位，造成推杆挡块位置变化；导绳器不良等硬件损坏和预设位置偏离的情况，并且，现场歪拉斜吊导致钢丝绳跳槽也将引起上升极限开关、推杆挡块的预设极限位置失效，导致起重机械冲顶，造成起重机械伤害事故。
2）起重机械上升极限开关通过内部的微动开关信号的通断控制上升接触器停止吸合，进而控制接在主电路的主触点的通断，以达到控制升降电机运行的目的。接触器作为电气产品，本身具有一定的设计寿命和实际使用寿命，当达到或超过其寿命时，接触器触点将出现熔合、吸死的现象。一旦接触器主触点吸死，升降电机无法断电也将造成起重机械冲顶事故。并且，接触器状态是否良好，在日常点检中无法通过试运行和目视进行判断。
3）上述问题在起重机械冲顶防控方面产生管理和技术难点，以至于在使用操作十分频繁的企业、车间里，起重机械冲顶防控成为难题，成为威胁员工安全的隐患。3防冲顶控制实践改进
在生产过程中，由于人的因素、物的变化和环境的影响，会产生各种各样的问题、缺陷等不安全因素。这些不安全因素只要发现后及时进行消除处理，就不会成为激发事故发生的潜在的条件，如果不进行整治或不采取有效安全消除措施，则长期具备生成事故的潜在条件，这种条件一旦被关联因素激发就会发生安全事故。
3.1起重机械冲顶事故发生的过程
如图1所示，导绳器、机械推杆、上限位挡块和断火开关四个部件中，如果有一项损坏或者其定位处于不正常，那么电动葫芦桥式起重机就将处于隐患状态。
推杆被固定
支架卡死
钢丝绳跳槽造成
J导绳器定位不准
断火触片熔合咬死
|上限位挡块右移错位|
图1断火机构的四大部件
在起重机械安全体系中，导绳器、机械推杆、上限位挡块和断火开关四个部件可视为安全前置机构，在其状态不良的情况下，通过起升高度限位器失效或者上升接触器熔合、吸死这种关联因素的配合，
就会导致起重机械冲顶事故发生叫
如图2所示，当起重机械冲顶事故的诱因存在时，设法阻断起升高度限位器失效或者上升接触器熔合、吸死，这个中间关联因素或者过渡环节，是防止起重机械冲顶事故的发生的有效手段。
~导绳器错位I I机械推杆卡死I
I上限位挡块错位||断火开关熔合|
图2起重机械冲顶事故发生的要索
高
位
效
升
器
升
限
失
上
触
死
薯片机
起
度
器
、
接
吸
3.2起重机械冲顶事故发生过程的链因阻断
柴油燃烧器
起重机械上升接触器通过控制电路，来控制接在PLANT ENGINEERING CONSULTANTS
2021.02
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主电路的主触点的通断以达到控制升降电机运行的要 求。作为电气产品，本身具有一定的设计寿命和实际
使用寿命，当达到或超过其寿命时，接触器触点将出
现熔合、吸死的现象。
以施耐德公司生产的LC1-D 系列交流接触器。 按照上海施耐德工业控制有限公司提供的：《施耐德
接触器（LC1D ）产品技术教材》一LC1-D 系列交流 接触器的机械寿命（不带负载运行）约2,000万
次， 理论电气寿命（带负载运行）约200万次⑶。使用次 数临界达到临界值时，接触器触点将出现熔合现象，
进而将演变成接触器吸死。
如图3所示，接触器使用次数临界达到临界值时， 触点将出现熔合现象，进而将演变成接触器吸死。接 触器一旦咬死在断火机构失效的情况下，如果操作人
员没有及时按下急停按钮，则必然会引发吊钩冲顶钢
丝绳绞断的恶性冲顶事故。图3触点即将熔合、吸死的接触器
工业企业在起重机械使用过程中一定要统计好操 作使用频率，计算现场起重机械的点动次数，并以此
为基准，推算出接触器的现场使用寿命，制定前置更 换计划，将安全关口前移。
但是在现场前置更换管理中由于往往会出现由于 计划制定不完善、计划执行不彻底导致以达到临界使
用寿命未得到及时更换的人为错误；或者由于接触器 安装角度不合理、工况环境变化比如：使用现场温、
湿度上升、粉尘浓度上升等原因导致接触器使用寿命 减短，计算数据不可靠。
为保证接触器吸死时，起重机械不发生冲顶事故， 那么，则需继续前移安全关口。
起升高度限位器失效和上升接触器在起重机械冲
顶事故的链因中是不能等号并列的，否则当断火机构 失效，接触器寿命处于临界状态时，起重机械随时会
发生冲顶，起重机械下方的操作人员则长期暴露于不 安全的作业环境中。
总结以往起重机械冲顶事故案例进行综合分析，
起重机械断火机构因其关联部件较多，频繁触发启动
容易出现不良状况；而上升限位触发断开的是上升接 触器电源；在此前提下，必须降低断火机构的触发次数。 同时，为保证在上升接触器吸死并且断火机构失效的
情况下不发生冲顶事故，必须将起重机高度限位器与
上升接触器直接串联的相关性进行改变。
4防冲顶控制实践改进及改进效果电动自行车越来越受到人们的青睐
6年前笔者对某公司的起重机械防冲顶机构进行了
改进，并进行效果跟踪，到目前为止该公司大小共计
四百余台起重机械均未发生冲顶事故。改进思路如下：
将起重机高度限位器与起重机主接触器的自锁线
路串联，前移起重机高度限位器安全防护，作为起重 机冲顶的第一道防护。按图4中的改进方法，当起重 机吊钩向上冲顶时，吊钩触碰起升高度限位开关，切
断起重机主控接触器，起重机停止一切动作，阻断后
续一切可能存在的不良因素；若起升高度限位开关失 效，吊钩继续向上运动，则启动断火保护机构，由导 绳器、上限位挡块、断火推杆推动断火开关，切断主 电机上升接触器电源⑷。经改进后，起升高度限位器成 为防止起重机械冲顶的第一道保护防线，并且这道安
全防线是越过断火机构、上升接触器的高等级安全防 线，并且操作人员可以通过日常试运行检查验证其有 效性，降低了安全验证的难度；同时由于减少了断火
机构的动作次数可以有效减低断火机构的不良率和故
障次数。使起升高度限位器和断火机构成为两套独立 的双重的安全机构，对起重机械冲顶事故起到更可靠
的防护作用。
图4改变起重机高度限位器与上升接触器直接串联的相关性质
5总结
人的因素、设备的因素、物的变化和环境的影响,
决定了一个企业的安全状况，也决定了在一线劳动的 作业人员是否经常处于危险状态。起重机械设备在人、
机、料、法、环，五个物安全节点上，机器、设备因 为具有高频次动态运行的特点，往往是最容易出现状
（下转第46页）
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而且，在相关的环保标准中，co已列入大气污染物排放目录，co本身有害，排放高会对环境造成一定的伤害，还会导致锅炉颗粒物排放浓度增加。近些年，为降低锅炉NOx的排放，很多城市开展燃气锅炉的低氮改造，为达到较低的排放效果，大多会采用烟气再循环的技术，烟气中的CO含量大，再导入燃烧器参与燃烧，不仅会引起风机的喘振，而且会对燃烧器本身造成较大的损害，严重时会故障停机。
最后，烟气中co含量较大，如有泄露，会对锅炉操作人员的身体健康产生伤害，而且会增加锅炉爆炸事故的风险，对锅炉吹扫提出了更高的要求，具有较大的安全隐患。
综上所述，采用目前的不完全燃烧损失的取值计算方法且未规定烟气中co的含量的高限值，导致锅炉烟气中co含量升高，不完全燃烧损失增加，对锅炉的安全、节能和环保都会产生诸多不利的影响。
2.3气体未完全燃烧损失计算方法和CO限值的建议
针对以上所述情况，笔者提出以下建议*
1）在TSG G0002《锅炉节能技术监督管理规程》中增加烟气中CO含量的单项指标的限制，对于燃气工业锅炉，指标设定为烟气中C0含量£0.01%。
2）在TSG G0002《锅炉节能技术监督管理规程》中增加一项，对燃气锅炉烟气中CO含量A0.5%的，建议其立即停止运行，待锅炉配风调整好后在继续运行。
3）在TSG G0003《工业锅炉能效测试及评价方法》中，锅炉运行工况热效率简单测试气体不完全燃烧损失的计算，根据cO的热值和烟气中CO的含量简单计算得出。根据其热值得出的气体未完全燃烧损失的计算式为：
2=0.11（知-0.6）X30.2co（1）式中：
03-----气体不完全燃烧损失,%?
%一乍烟处过量空气系数；
co—卡烟处co的含量，％。
采用此公式进行气体未完全燃烧损失的计算，测量项目没有增加，计算量也较小，符合简单能效测试方法快速判定锅炉运行热效率的设立初衷，且与锅炉实际运行状态更为接近，结算结果更加准确。
4）严格执行TSG G0002《锅炉节能技术监督管理规程》中规定的节能计量仪表配备要求，加强司炉工培训，增强其运行操作能力。
3结论
1）燃气工业锅炉气体未完全燃烧对锅炉效率影响较大，采用计算法和取值法所得到的气体不完全燃烧损失具有较大的差异。
2）采用取值法进行气体未完全燃烧损失的计算会导致锅炉烟气中CO含量的增加，对锅炉的安全、节能、环保都有不利的影响。
3）根据实际测试情况，建议节能技术规范中应增加气体不完全燃烧损失的限定，并采用计算法来进行气体不完全燃烧损失的计算。
参考文献
[1]杨智，明丽萍，吕雪艳.21世纪燃气锅炉在中国的发展前景[J].锅炉制造，2001⑵：48-50.
[2]王善武.我国工业锅炉节能潜力分析及建议[J].工业锅炉,2005（1）:1-16.
[3]辛广路.锅炉运行[M].北京：机械工业出版社,2004.
[4]姜湘山.燃油燃气锅炉及锅炉房设计[M]，北京：机械工业出版社，2006.
[5]程静，谢常欢，吴继权.燃气工业锅炉的能效现状与节能途径，中国特种设备安全.2013（10）:70-71.
（上接第34页）
态变化在技术人员未察觉时逐渐发酵，最终导致不良后果。在工业企业生产过程中，如何提升特种设备的本质安全，如何降低特种设备故障率是特种设备管理人员、技术人员的首要工作内容。希望通过本文的论述，能够对桥式起重机械冲顶事故的预防控制，起到一定的思路引导作用，为对该项目进行研究的学者提供借鉴。参考文献
[1]GB6067.1—2010起重机械安全规程第1部分：总则[S]
[2]TSG Q7015—2016起重机械定期检验规则[S].
[3]施耐德电气中国一《施耐德接触器技术样本2010.02》[M]
[4]TSG（57016—2016起重机械安装改造重大修理监督检验规则[S].
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